Химизм мышечного сокращения и расслабления.
При возбуждении поперечно – полосатых мышц происходит выход ионов кальция из саркоплазматического ретикулума в цитоплазму, где концентрация Са2+ увеличивается до 10-3 моля. Ионы кальция взаимодействует с регуляторным белком тропонином, изменяя его конформацию. В результате этого происходит смещение регуляторного белка тропомиозина вдоль актинового волокна и освобождение участков взаимодействия актина и миозина. Активируется АТФ-азная активность миозина. За счёт энергии АТФ изменяется угол наклона «головки» миозина по отношению к «хвосту», и в результате происходит скольжение актиновых нитей относительно миозиновых, наблюдается сокращение мышц.
По прекращении поступления импульсов ионы кальция «закачивается» в саркоплазматический ретикулум при участии Са - АТФ-азы за счёт энергии АТФ. Концентрация Са2+ в цитоплазме снижается до 10-7 моля, что ведёт к освобождению тропонина от ионов кальция. Это, в свою очередь, сопровождается изоляцией сократительных белков актина и миозина белком тропомиозином, происходит расслаблениемышц.
Для мышечного сокращения последовательно используются следующие источники энергии:
1) ограниченный запас эндогенного АТФ;
2) незначительный фонд креатинфосфата;
3) образование АТФ за счёт 2 молекул АДФ при участии фермента миокиназы
(2 АДФ → АМФ + АТФ);
4) анаэробное окисление глюкозы;
5) аэробные процессы окисления глюкозы, жирных кислот, ацетоновых тел.
В детском возрасте в мышцах повышено содержание воды, меньше доля миофибриллярных белков, выше уровень стромальных белков.
К нарушениям химического состава и функции поперечно - полосатых мышц относятся миопатии, при которых наблюдается нарушение энергетического обмена в мышцах и снижение содержания миофибриллярных сократительных белков.
БИОХИМИЯ НЕРВНОЙ ТКАНИ
Серое вещество головного мозга (тела нейронов) и белое вещество (аксоны) отличаются содержанием воды и липидов. Химический состав серого и белого вещества:
Белки головного мозга
Белки головного мозгаразличаются по растворимости. Выделяют водорастворимые (солерастворимые) белки нервной ткани, к которым относятся нейроальбумины, нейроглобулины, гистоны, нуклеопротеиды, фосфопротеиды, и водонерастворимые (соленерастворимые), к которым относятся нейроколлаген, нейроэластин, нейростромин.
Азотистые небелковые вещества
Небелковые азотсодержащие вещества мозга представлены аминокислотами, пуринами, мочевой кислотой, дипептидом карнозином, нейропептидами, нейромедиаторами. В большей концентрации содержатся аминокислоты глютамат и аспатрат, относящиеся к возбуждающим аминокислотам головного мозга.
Нейропептиды (нейроэнкефалины, нейроэндорфины) – это пептиды, обладающие морфиноподобным обезболивающим эффектом. Они являются иммуномодуляторами, выполняют нейромедиаторную функцию. Нейромедиаторы норадреналин и ацетилхолин являются биогенными аминами.
Липиды головного мозга
Липиды составляют 5% сырой массы серого вещества и 17% сырой массы белого вещества, соответственно 30 - 70% от сухой массы мозга. Липиды нервной ткани представлены:
· свободными жирными кислотами (арахидоновая, цереброновая, нервоновая);
· фосфолипидами (ацетальфосфатиды, сфингомиелины, холинфосфатиды, холестерин);
· сфинголипидами (ганглиозиды, цереброзиды).
Распределение жиров в сером и белом веществе неравномерно. В сером веществе отмечается более низкое содержание холестерина, высокое содержание цереброзидов. В белом веществе выше доля холестерина и ганглиозидов.
Углеводы головного мозга
Углеводы содержатся в ткани мозга в очень низкой концентрации, что является следствием активного использования глюкозы в нервной ткани. Углеводы представлены глюкозой в концентрации 0,05%, метаболитами углеводного обмена.
Минеральные вещества
Натрий, кальций, магний, распространены в сером и белом веществе довольно равномерно. В белом веществе отмечается повышенная концентрация фосфора.
Основная функция нервной ткани заключается в проведении и передаче нервного импульса.